Съдържание
Твърдостта е относително понятие, когато се говори за материали, както метални, така и неметални. По принцип твърдостта включва висока точка на топене, устойчивост на надраскване и висока устойчивост на деформиране под налягане. Хромът е сред най-твърдите метални елементи в сравнение с преходните метали като мед и желязо, алкални метали, включително натрий, и следпреходни метали като олово. Съединенията и сплавите на металите и други елементи обаче могат да бъдат по-трудни от тези в чистото им състояние.
Везни за твърдост
Твърдостта е свойство, което в началото изглежда просто, но има сложни аспекти, които се появяват при внимателно проучване. За да оценят и сравнят твърдостта на материалите, учените са разработили редица тестове и скали за измерване. Например скалата на Mohs е относителна система за класификация, която сравнява устойчивостта на надраскване на материалите. Така че, ако материалът A може да надраска вещество B, тогава A трябва да е по-твърд от B и A получава по-голямо число на Mohs. Най-твърдото вещество, оценено по Мос, е диамантът с оценка 10, а най-мекият е талк с оценка 1. Скалата на Викерс използва диамантен индентор във формата на дясна пирамида, която след това се натиска в тестовия материал за 10 до 15 секунди и се отчита като VHN или Vickers Hardness Number.
Стоманени сплави
Стоманата е сплав от желязо, въглерод и други материали; гама стомани предлагат множество различни свойства, включително твърдост. Хромът се добавя за повишаване на корозията и химическата устойчивост, както и за втвърдяване и висока температура. Бор, никел, молибден, ниобий и титан могат да добавят укрепващи и втвърдяващи свойства. Комбинацията от тези различни вещества може да произведе някои от най-трудно известните метали.
Волфрамов карбид
Волфрамов карбид 857 е направен от 85,7 процента волфрамов карбид, 9,5 процента никел, 1,8 процента тантал, 1,5 процента титан, 1 процент ниобий и 0,3 процента хром. Тази форма на волфрамов карбид измерва между 8 и 9 по скалата на Mohs. Той е четири пъти по-труден от титановия.
хром
С Mohs рейтинг 8,5, хромът е най-твърдият чист елементарен метал; обаче стоманите, които използват хром, са по-твърди, отколкото самият елемент. За добавяне на значителна твърдост на стоманите са необходими само следи от хром. В допълнение към използването на сплави, хромирането добавя тънко покритие на метала към други материали, като осигурява бляскава, твърда външна „черупка“, която също издържа на корозия.
Метални съединения
Когато се комбинират химически с други елементи, някои метали могат да произведат изключително твърди вещества. Например, редките метали рений и осмий се комбинират с бор, за да се получат съединения, които са много по-твърди от стоманата; в действителност, осмиевият диборид е известен с надраскването на диаманта, най-трудно познатото вещество, което се среща естествено.